Table Of ContentFORSCHUNGSBERICHT DES LANDES NORDRHEIN-WESTF ALEN
Nr. 2944/Fachgruppe Medizin
Herausgegeben vom Minister für Wissenschaft und Forschung
Priv. -Doz. Dr. Franz Günter Sander
Poliklinik für Kieferorthopädie
der Universitäts-Zahnklinik Bonn
Direktor: Prof. Dr. Dr. G. P. F. Schmuth
Zur F rage der Biomechanik des Aktivators -
Entwicklung und Erprobung
neuer Untersuchungsmethoden
Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 1980
CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek
Sander, Franz Günter:
Zur Frage der Biomechanik des Aktivators :
Entwicklung u. Erprobung neuer Untersuchungs
methoden / Franz Günter Sander. - Opladen :
Westdeutscher Verlag, 1980.
(Forschungsberichte des Landes Nordrhein
Westfalen ; Nr. 2944 : Fachgruppe Medizin)
ISBN 978-3-663-19909-0 ISBN 978-3-663-20252-3 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-663-20252-3
© 1980 by Springer Fachmedien Wiesbaden
Ursprünglich erschienen bei Westdeutscher Verlag GmbH,Köln und Opladen 1980.
Herrn Prof. Dr. Dr. G. P. F. Schmuth, Geschäfts
führender Direktor der Universitäts-Klinik und
Poliklinik für Zahn-, Mund- und Kieferkrankheiten
Bonn, Direktor der Poliklinik für Kieferorthopädie,
bin ich für die Betreuung der Arbeit in allen Phasen
der Entstehung sowie für die mir stets gewährte Unter
stützung bei der Durchführung der Arbeit zu großem Dank
verpflichtet.
Den Patienten, bei denen ich die Messungen durchführen
konnte und ihren Eltern, möchte ich für die optimale
Zusammenarbeit und ihr Interesse danken.
Die Untersuchung wurde gefördert durch eine Sachbeihilfe
des Ministers für Wissenschaft und Forschung des Landes
NW.
Die Meßmethode zur Bestimmung der dynamischen interokklu
salen Abstände konnte durch eine Sachbeihilfe der DFG ent
wickelt werden.
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Inhalt
1. Problemstellung 1
2. Bisherige Untersuchungen 4
3. Der Regelkreis 20
4. Die physiologische Ruhes6hwebe 23
5. Der Nachtschlaf 28
6. Anordnung der Elektroden bei der
Schlaf-EEG-Messung 34
7. Eigene Untersuchungen 35
7.1. Patientengut 35
7.2. Technisches Vorgehen bei der
Versuchsplanung 36
7.3. Kraftmessungen am Aktivator 36
7.4. Messung des dynamischen
interokklusalen Abstandes 40
7.5. Schlaf-EEG-Messungen 41
7.6. Die Au!"zeichnung der Meßdaten 42
"7.7. Die analoge Auswertung 42
7.8. Die digitale Auswertung der
Meßergebnisse 42
7.9. Die Videoaufzeichnung 44
7.10.Meßeinrichtung zur Registrierung
der Körperbewegungen während des
Schlafes 44
8. Ergebnisse 45
8.1. Videoaufzeichnung in Kombination
mit anderen Parametern 45
8.2. Kraftmessungen an Aktivatoren 47
8.3. Dynamische interokklusale
Abstandsänderungen 65
8.4. Die Bewegung des Unterkiefers
während der Nacht beim Tragen eines
Aktivators und die dabei entstehen-
den Kräfte 75
8.5. Der Lerneffekt 83
8.6. Digitale Auswertung des dynamischen
interokklusalen Abstandes 85
8.7. Digitale Auswertung des Geschwindig
keitsprofils bei Öffnungs- und
Schließbewegungen 89
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8.8. Gleichzeitige Registrierung von
SChlaf-EEG's, dynamischen inter
okklusalen Abständen, Kräften am
Aktivator, GroßkBrperbewegungen
und SChluckfrequenzen 92
9. Diskussion und kritische Wertung
der Ergebnisse 98
10. Zusammenfassung 10'
11. Schlußfolgerungen fUr die Aktivator-
therapie 108
12. Literaturverzeichnis 110
Abbildungen 139
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1. PROBLEMSTELLUNG
In der Kieferorthopädie hat sich besonders in Europa das
mechanische Fachdenken in den vergangenen Jahrzehnten
immer mehr zu einer prophylaktischen, sozial orientierten,
biologischen Zielsetzung hin verschoben.
Bahnbrechend und einschneid~nd war die von ANDRE SEN und
HÄUPL (14) 1936 entwickelte Funktionskieferorthop~die.
Ihre großartigen therapeutischen Ergebnisse bei nur gerin
ger Belastung fUr den Patienten verhalfen dem Aktivator,
dem Behandlungsgerät der Funktionskieferorthopädie, eines
der häufigst angewendeten Geräte in der Praxis des europäi
schen Kieferorthopäden zu werden. A.M.SCHWARZ (177), der
unter anderem die aktive Platte entwickelt hatte, bezeich
nete den Aktivator als das vollkommenste Behandlungsgerät.
Die Anerkennung des Aktivators kann kaum größer werden,
wenn GRABER (82) unter anderen ANDRE SEN und HÄUPL sein
Kompliment ausspricht fUr die Entwicklung einer Behand
lungsmethodik, die es ermöglicht, einer größeren Anzahl
von Kindern eine Behandlung zuteil werden zu lassen. Auch
die 26 optimal behandelten Patienten der Klasse 11/1 mit
einem Propulsor, einer Modifikation des Aktive.tors, ver
setzte GRABER (82), der hauptsächlich die Multibandtech
nik verwendet hatte, in große Anerkennung fUr das Behand
lungsgerät. GRABER (82) schreibt: "Very impressive, but I
was so thoroughly imbued with the idea that only fixed
appliances could routinely do the job that the true impact
had not sunk in as yet."
ANDRESEN (8) berichtete selber, er sei durch KINGSLEYs (117)
Jumping the bite-Apparat inspiriert worden. Es war die
Absicht ANDRESENs (9-13) ein Behandlungsgerät zu ent
wickeln, das während der Ferien als Retentionsgerät dienen
sollte. Diesen "Retentionsaktivator" verwendete ANDRESEN
zunächst bei seiner eigenen Tochter. Bald zeigten sich die
positiven Auswirkungen des Behandlungsgerätes, das einen
aktiven Einfluß auf die Behandlung nahm, 1908 wurde das
Gerät vorgestellt. Es muß erwähnt werden, daß ROBIN (162)
im Jahre 1902 ein Gerät beschrieb, das sowohl den Oberkiefer
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als auch den Unterkiefer gleichzeitig beeinflußt.
ANDRESEN (8-13), der die Arbeiten ROBINs nicht kannte, ent
wickelte sein Gerät, den Aktivator, zur Aktivierung der
Muskelkräfte, während der Monoblock nach ROBIN (162) den
Funktionsraum und die Weichteile beeinflussen sollte.
IZARD (108) stellte daher folgerichtig fest, daß der Mono
block von seiner Konzeption her der bimaxillären Expan
sion diente. Auch WATRY (193), ein Schüler ROBINs, benutzte
den Monoblock nicht im Sinne ANDRESENs und HÄUPLs, wenn er
als Uberschrift seiner Publikation schreibt: "Die physio
therapeutische Behandlung der Kieferanomalien". WATRI (193)
benutzt den Monoblock im Sinne eines Turngerätes. Darauf
weisen auch seine Empfehlungen für den Gebrauch des Mono
blocks hin. Diese sind wie die Anweisungen zu Turngeräten
gehalten. Behauptungen, die ANDRESEN einer Kopie der
ROBINschen Arbeit bezichtigen, sind wohl von der Grund
konzeption der Geräte her widerlegt.
HÄUPL (14) haben wir die Existenz des Begriffes Funktions
kieferorthopädie zu verdanken. Er war es, der die Lehren
ROUXs (167) auf das Gebiet der Kieferorthopädie übertrug
und in vielen Experimenten seine Lehrmeinung untermauerte.
NEUMANN (149) schreibt über HÄUPL: "Häupls Ansehen als
Forscher, Lehrer und Kliniker und seine von Begeisterung
getragene Uberzeugungskraft brachten es fertig, die keines
wegs geringen Widerstände zu überwinden und das Neue und
Große der Funktionkieferorthopädie begreiflich zu machen."
Heute, mehr als vierzig Jahre nach dem Erscheinen des ge
meinsamen Werkes ANDRESENs und HÄUFLs (14) über die Funk
tionskieferorthopädie, liegen viele wissenschaftliche
Untersuchungen Uber die Wirkungsweise des Aktivators vor.
Wie im nächsten Teil gezeigt wird, ist das Vorgehen bei
den einzelnen Forschern unterschiedlich. Gewebsveränderun
gen, Muskelaktivitäten, Kraftmessungen, bloße Beobachtungen
von Aktivatorträgern und theoretische Auseinandersetzungen
mit der Funktionskieferorthopädie führten zum Teil zur Be
stätigung, teils zur Ablehnung der HÄUPLschen Theorie.
Die Erkenntnisse aus diesen Forschungsarbeiten führten zu
vielen Modifikationen und unterschiedlichen Anwendungsweisen
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des Aktivators. Es ist der Verdienst ANDRESENs und
HÄUPLs, wenn wir uns heute mit verfeinerten Meßmethoden
und mit der Registrierung vieler Parameter des Problems der
Wirkungsweise des Aktivators annehmen. Die Kenntnis der
Punktionsweise des Aktivators ist für uns genauso aktuell
wie 1936 bei Erscheinen des Lehrbuches über die Funktions
kieferorthopädie.
Bei Kenntnis der Wirkungsweise des Aktivators ist es
eventuell möglich, Aussagen über die zum parodontalen
Knochenumbau notwendigen adäquaten Reize zu machen. Viele
Mißerfolge bei der Aktivatortherapie wären vermeidbar,
wenn es uns gelänge, mehr Licht in die biomechanischen
Vorgänge zu bringen. Auch die Konstruktion und die An
wendungszeit spielen eine entscheidende Rolle bei der
Therapie, da sie letztlich darüber entscheiden, ob das
Gerät toleriert oder wegen der zu großen Belastung vom
Patienten abgelehnt wird.
In der Regel erfolgt die Behandlung mit dem Aktivator bei
den unterschiedlichsten Dysgnathien im jugendlichen Alter.
Weder beim Kind noch beim Heranwachsenden können wir mit
der Einsicht des Patienten rechnen, welch wichtige Aufgabe
die Behandlung der Dysgnathien darstellt. Dabei wird ein
"koafortables" Gerät jedoch vom Patienten eher angewendet
als ein Gerät, welches den Patienten stark belästigt.
HÄUPLe (14,15,16) Vorschlag, den Aktivator nur während der
Nacht tragen zu lassen, trägt der geringen Belastung des
Patienten Rechnung.
Nicht selten kommt es vor, daß Patienten mehr als 5 Jahre
mit einem Aktivator werden. Mit der Kenntnis
behand~lt
der Wirkungsweise erhofften wir uns auch, zu einer Ver
kürzung der Behandlungszeit beitragen zu können.
Eine weitere Frage zielt auf die richtige Gestaltung des
Aktivators hin. So ist die Form des Aufbisses, aber auch
die Gestaltung des Konstruktionsbisses für das erfolg
reiche Gelingen der Therapie von entscheidender Bedeutung.
Schließlich soll die Frage untersucht werden, ob durch
Änderungen des Gerätes die Wirkungsweise gesteigert wer
den kann.
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2. BISHERIGE UNTERSUCHUNGEN
ANDRESEN und HÄUPL (14), die Begründer der Funktionskie
ferorthopädie, haben sich um die Wirkungsweise des von
ANDRESEN (8) entwickelten Behandlungsgerätes sehr bemüht.
Es war besonders HÄUPL (14), der diese neue Behandlungs
art wissenschaftlich untermauerte. HÄUPL (14) stützt
sich bei der Erklärung der Wirkungsweise des Aktivators
auf W.ROUX, den Begründer der Entwicklungsmechanik.
ROUX (167), der bei der Untersuchung über den Bau der
Schwanzflosse des Delphins im Jahre 1873 seine Theorien
über die funktionellen Reize, die sich gewebebildend,
gewebeformend, gewebeumformend, aber auch formerhaltend
auswirken, aufstellte, hat besonders in der Orthopädie
das funktionelle Denken zur Grundlage dieser Disziplin
werden lassen. Für die Kieferorthopädie zog HÄUPL (16)
den Schluß: "Die Quelle dieser funktionellen Reize ist
die Tätigkeit der Kau-, Zungen-, Wangen- und Lippenmusku
latur." Dabei wird betont, daß "ausschließlich diejenigen
Apparate den Forderungen einer funktionellen Orthopädie
völlig entsprechen, welche an sich passiv sind und nur
der Übertragung von Muskeltätigkeit bzw. Muskelreizen
dienen". HÄUPL (16) bezeichnet mit Funktion "die Aufgabe
bzw. Tätigkeit eines Organes, die Tätigkeit von Geweben
und Zellen. Diese Tätigkeit geht mit einer Beeinflussung
bzw. Beanspruchung der Gewebe einher. Letztere bezeich
net man als funktionelle Reize". Die Dauereinwirkung einer
Zug- oder Druckkraft ist nach HÄUPL (16) nicht befähigt,
"einen kieferorthopädischen Gewebeumbau zu bewerkstelli
gen". Dabei haben die funktionellen Reize Einfluß auf den
Teilungsapparat der Zelle und lösen so Gewebebildung aus,
sofern sie nicht unterschwellig oder Uberschwellig sind.
Der funktionellen Beanspruchung des Gewebes werden so
knochenbildende und knochenformende Momente zugesprochen.
Die Tierexperimente an Hunden mit anschließenden histo
logischen Untersuchungen, die von ESCHLER und HÄUPL (56)
dürchgeführt wurden, erhärten für HÄUPL (86) die Rich
tigkeit seiner Erschütterungstheorie. Hervorgerufen
